Đo lường độ dịch chuyển
Các physical quantitieschẳng hạn như độ dời, vận tốc, lực, nhiệt độ & vv đều là các đại lượng không điện. đầu dò hoạt động chuyển đổi đại lượng vật lý thành tín hiệu điện. Trong khi đó, chất biến đổi thụ động chuyển đại lượng vật chất thành sự biến đổi ở phần tử thụ động.
Vì vậy, dựa trên yêu cầu chúng ta có thể chọn đầu dò chủ động hoặc đầu dò thụ động. Trong chương này, chúng ta hãy thảo luận về cách đo độ dịch chuyển bằng cách sử dụng bộ biến đổi thụ động. Nếu một vật chuyển động từ điểm này đến điểm khác theo đường thẳng thì độ dài giữa hai điểm đó được gọi làdisplacement.
Chúng tôi có những thứ sau three passive transducers
- Bộ chuyển đổi điện trở
- Bộ chuyển đổi cảm ứng
- Đầu dò điện dung
Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận về phép đo độ dịch chuyển với ba đầu dò thụ động này từng cái một.
Đo độ dịch chuyển bằng đầu dò điện trở
Các circuit diagram của đầu dò điện trở, được sử dụng để đo độ dịch chuyển được thể hiện trong hình dưới đây.
Đoạn mạch trên gồm một chiết áp và một nguồn điện áp $ V_ {S} $. Chúng ta có thể nói rằng hai thiết bị này được nối song song tại các điểm A và B. Chiết áp có tiếp điểm trượt, có thể thay đổi. Vì vậy, điểm C là một biến. Trong mạch trên,output voltage, $ V_ {0} $ được đo trên các điểm A và C.
Mathematically, mối quan hệ giữa điện áp và khoảng cách có thể được biểu diễn dưới dạng
$$ \ frac {V_ {0}} {V_ {S}} = \ frac {AC} {AB} $$
Do đó, chúng ta nên kết nối phần thân mà chuyển vị sẽ được đo với phần tiếp xúc trượt. Vì vậy, bất cứ khi nào vật chuyển động trên một đường thẳng thì điểm C cũng biến thiên. Do đó, điện áp đầu ra, $ V_ {0} $ cũng thay đổi tương ứng.
Trong trường hợp này, chúng ta có thể tìm độ dịch chuyển bằng cách đo điện áp đầu ra, $ V_ {0} $.
Đo độ dịch chuyển bằng đầu dò cảm ứng
Các circuit diagram của đầu dò cảm ứng, được sử dụng để đo độ dịch chuyển được thể hiện trong hình dưới đây.
Máy biến áp trong đoạn mạch trên có một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp. Ở đây, các điểm cuối của hai cuộn dây thứ cấp được nối với nhau. Vì vậy, chúng ta có thể nói rằng hai cuộn dây thứ cấp này được kết nối trongseries opposition.
Điện áp $ V_ {P} $ được đặt trên cuộn sơ cấp của máy biến áp. Giả sử, điện áp phát triển trên mỗi cuộn thứ cấp là 1 và 2. Điện áp đầu ra, $ V_ {0} $ được lấy trên các điểm đầu của hai cuộn thứ cấp.
Mathematically, điện áp đầu ra, 0 có thể được viết là
$$ V_ {0} = V_ {S1} -V_ {S2} $$
Máy biến áp có trong mạch trên được gọi là differential transformer, vì nó tạo ra điện áp đầu ra, là sự khác biệt giữa $ V_ {S1} $ và $ V_ {S2} $.
Nếu lõi ở vị trí trung tâm, thì điện áp đầu ra, $ V_ {0} $ sẽ bằng không. Bởi vì, độ lớn và pha tương ứng của $ V_ {S1} $ và $ V_ {S2} $ là như nhau.
Nếu lõi không ở vị trí trung tâm, thì điện áp đầu ra, $ V_ {0} $ sẽ có độ lớn và pha. Bởi vì, độ lớn và pha tương ứng của $ V_ {S1} $ và $ V_ {S2} $ không bằng nhau.
Do đó, chúng ta nên kết nối phần thân có độ dịch chuyển cần đo với lõi trung tâm. Vì vậy, bất cứ khi nào cơ thể chuyển động theo đường thẳng, vị trí trung tâm của lõi sẽ thay đổi. Do đó, điện áp đầu ra, $ V_ {0} $ cũng thay đổi tương ứng.
Trong trường hợp này, chúng ta có thể tìm thấy displacementbằng cách đo điện áp đầu ra, $ V_ {0} $. Độ lớn và pha của điện áp đầu ra, $ V_ {0} $ lần lượt thể hiện sự dịch chuyển của cơ thể và hướng của nó.
Đo độ dịch chuyển bằng đầu dò điện dung
Các circuit diagram của đầu dò điện dung, được sử dụng để đo dịch chuyển được thể hiện trong hình dưới đây.
Các capacitor, mà hiện trong mạch trên có hai bản song song. Trong đó, một tấm cố định và tấm còn lại là tấm di động. Do đó, khoảng cách giữa hai tấm này cũng sẽ khác nhau. giá trị của điện dung thay đổi khi khoảng cách giữa hai bản tụ điện thay đổi.
Do đó, chúng ta nên kết nối cơ thể mà displacementlà được đo đến bản di động của tụ điện. Vì vậy, mỗi khi vật chuyển động trên một đường thẳng, khoảng cách giữa hai bản tụ điện thay đổi. Do đó, giá trị điện dung thay đổi.